时间戳

首页 > 解决方案 > 如何直接从 32 位切换到 PAE 分页？

assembly - 如何直接从 32 位切换到 PAE 分页？

问题描述

我正在为我的个人研究开发一个微内核。我选择在 运行我的内核0xf0000000，为用户空间程序留下 3.75 GiB。当我的内核启动时，它会设置 32 位分页（带有硬编码的页目录和页表）。然后它检查主机是否支持 PAE 并设置页面目录指针表 (PDPT)。但是当我尝试将其加载到%cr3. 根据英特尔软件开发人员手册：

软件可以通过将带有 MOV 的 CR4.PAE 的值更改为 CR4 来在 32 位分页和 PAE 分页之间转换。

于是尝试使用如下代码切换到PAE分页：

movl %cr4, %eax
orl $(1 << 5), %eax
movl %eax, %cr4
movl %ebx, %cr3 // %ebx holds physical address to PDPT

或者，在 Intel 语法（或 NASM）中：

mov eax, cr4
or eax, 1 << 5
mov cr4, eax
mov cr3, ebx // ebx holds physical address to PDPT

但它失败了（在 QEMU 上）。它写入%cr4，设置%eip到下一条指令，执行它（至少 GDB 这么说），然后重置。%cr3我之前尝试写信%cr4，但结果仍然相同。

然后我尝试通过以下方式切换到 PAE 分页：unset PG -> set PAE -> write to %cr3-> set PG，我成功了。但我想直接切换到 PAE 分页。这怎么可能？

标签： assemblyx86pagingosdevpage-tables

解决方案

最后，感谢@Brendan和他的宝贵评论，我找到了直接切换到 PAE 分页的方法。要直接从 32 位分页切换到 PAE 分页，我不得不欺骗 CPU。我的内核的虚拟基础位于0xf0000000. 所以在我跳到更高的一半之后，前 960 个 PDE 没有被使用。因此，我将新的 PDPT（页面目录指针表）复制到了我最初的 32 位页面目录。然后我设置了 PAE 位，CPU 很高兴，因为它只读取了保存 PDPT 的初始页面目录的前 32 个字节。

过程是这样的：

  1. memcpy (initial_page_directory, new_pdpt, 32);
  2. 启用 PAE 位%cr4。CPU 愉快地从您在步骤 1 中覆盖的初始页面目录的前 32 个字节读取 PDPT。
  3. 将您的新 PDPT 加载到%cr3.

注意：如果您尝试在第 1 步和第 2 步之间访问前 32 MiB 的映射内存（如果您已映射它）（可能是未定义的行为或可能是三重故障和重置），则此过程将不起作用。

推荐阅读